Диссертация: Совершенствование методологии анализа и управления техническими рисками в производственных системах.

Актуальность темы исследования. Текущее и перспективное развитие мировой экономики в последнее десятилетие неразрывно связано с процессами цифровизации различных отраслей промышленности и машиностроения (автомобилестроения) в частности. В рамках реализации Указов Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» и от 21.07.2020 г. № 474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года», в том числе с целью решения задачи по обеспечению ускоренного внедрения цифровых технологий в экономике и социальной сфере, Правительством Российской Федерации на базе программы «Цифровая экономика Российской Федерации» сформирована национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации». В состав программы входят следующие федеральные проекты: «Нормативное регулирование цифровой среды»; «Кадры для цифровой экономики»; «Информационная инфраструктура»; «Информационная безопасность»; «Цифровые технологии»; «Цифровое государственное управление». Бесспорно, что вопросы стандартизации и управления качеством, как ключевые элементы роста производительности труда и конкурентоспособности продукции должны являться первейшим предметом рассмотрения государственной программы по цифровизации. Сегодня, одним из наиболее значимых направлений развития инструментов управления качеством в машиностроении (автомобилестроении) становится комплекс анализа и управления техническими рисками, ярким и наиболее востребованным представителем которого является метод FMEA. При анализе текущего состояния и развития систем международной и национальной стандартизации и наиболее актуального межотраслевого комплексного инструментария управления техническими рисками просматриваются проблемы, существенно влияющие на развитие машиностроения, которые связаны со сложностью сложившейся системы и структуры стандартов и используемых в их рамках методологий. Определенная закрытость на корпоративном уровне лучших мировых практик по методам управления и способам организации систем менеджмента качества препятствует быстрому распространению передовых инструментов управления конкурентоспособностью, качеством и эффективностью. Часто в рамках применения одной и той же методологии, мы видим существенные и неоправданные отличия в рамках отраслевого применения. В стандартах и руководствах по применению методов управления рисками слабо проработаны структуры, модели и предметные области, а это затрудняет их быстрое понимание и применение. Кроме всего прочего, в стандартах используется слишком мало примеров применения методов, а сами стандарты в силу сложившейся специфики, зачастую мало информативны и не отражают весь спектр необходимых действий по этапам применения методов (нет сквозных примеров). Только недавно в стандартах стали появляться указания на возможное применение программного обеспечения (ПО) для поддержки соответствующих методов. Существуют объективные проблемы с получением актуальных знаний в области современных методов управления техническими рисками и других методов управления из-за недостаточных финансовых возможностей предприятий. Наблюдается недостаточная эффективность систем обучения и повышения квалификации на предприятиях, отсутствуют или очень слабые системы управления знаниями и данными, в том числе системы управления информацией о рисках и качестве, а также система учета затрат на качество и риски. Актуальность выделенных проблем предопределяет необходимость их комплексного решения в рамках цифровизации управления качеством в общем и цифровизации процесса управления техническими рисками в частности. В контексте грядущей четвертой промышленной революции (Industry 4.0) потребитель ожидает от производителей практически мгновенную реакцию на свои ожидания и потребности, а это означает быстрое создание инновационных продуктов, что невозможно без глубокой цифровизации всех процессов промышленного предприятия, причем не только производственных, но и управленческих. Управление техническими рисками это трудоемкий процесс, существующий на стыке разнотипных технологий, который может и должен быть значительно оптимизирован за счет модернизации действующих систем управления предприятием, в том числе за счет их цифровой трансформации. Это касается и систем управления знаниями и стандартизации на конкретных предприятиях и в отраслях промышленности. Степень разработанности. В диссертации исследованы и отражены широкий спектр стандартов и руководств в области различных систем менеджмента, особенно систем и методов управления рисками, а также труды ведущих отечественных и зарубежных ученых, посвященные вопросам менеджмента качества, стандартизации, квалиметрии, теории, методологии и инструментария управления рисками. Большой вклад в становление и развитие теории и практики управления качеством внесли Адлер Ю.П., Азаров В.Н., Азгальдов Г.Г., Аронов И.З., Барвинок В.А., Белобрагин В.Я., Бойцов Б.В., Бойцов В.В., Васильев В.А., Версан В.Г., Воронин Г.П., Гличев А.В., Дубовиков Б.А, Лапидус В.А., Окрепилов В.В., Чайка И.И. и другие отечественные ученые. Важнейшим методологическим, прикладным и отраслевым вопросам и проблемам качества и управления рисками посвящены труды Авдийского В.И., Амяльева А.А., Антипова Д.В., Айдарова Д.В., Бадаловой А.Г., Борзова В.И., Варнаков, В.В., Вашукова Ю.А., Годлевского В.Е., Дмитриева А.Я., Дудкиной Е.В., Ефимова В.В., Иваницкого В.С., Исаева С.В., Картвелишвили В.М., Касторской Л.В., Касьяненко, Т.Г., Качалова В.А., Клочкова Ю.С., Козловского В.Н., Кулешовой Е.В., Лифица И.М., Макаровой В.А., Мирошникова В.В., Митрошкиной Т.А., Николаевой Н.Г., Розенталя Р.М., Розно М.И., Самохвалова Д.А., Серенкова П. С., Фомичева А.Н., Щипанова В.В., Шрайнера Ю.С., Юнака Г.Л. и многих других российских ученых и специалистов. Идеология непрерывного улучшения деятельности организаций представлена в фундаментальных работах Г. Ватсона, Э. Голдратта, Э. Деминга, Дж. Джурана, П. Друкера, Н. Кано, Р. Каплана, Ф. Кросби, Г. Тагути, А. Фейгенбаума, Дж. Харрингтона, В. Шухарта и др. В диссертации широко использованы и отражены найденные по поисковым системам Web of Science и Scopus опубликованные результаты и разработки зарубежных исследователей в области управления техническими рисками в производственных системах (Abie H., Anes V., Ayyub B.M., Barton T., Chapman C., Chew D.H., Chhibber S., Damodaran A., Devadasan S.R., Hilson D., Huang G.Q., Ingley C., Johnson K., Kmenta S., Lee B.H. , Marhavilas P.K., Pate-Cornell E., Pate-Cornell E., Price C.J., Rhee S.J., Russomanno D.J., Sankar N.R., Teng Sh.H.G., Thakur M., Winkler R.L., Wu D.D. и др.). Особое внимание уделялось полнотекстовым публикациям, наиболее близким к заявленной тематике и отражающим результаты исследований различных методов и систем управления техническими рисками в автомобильной промышленности. Несмотря на широкий спектр решаемых задач, отечественные и зарубежные исследования в области управления рисками в технических системах отличаются, как правило, недостаточно глубокой проработкой и моделированием инструментов управления рисками, недостаточным уровнем информатизации в методологии и системах управлении знаниями и опытом, а также в области интеллектуализации анализа рисков. Для эффективного решения проблем качества на основе управления рисками в высокотехнологичных отраслях, таких как автомобилестроение, безусловно, требуется разработка и реализация необходимых инструментов и методов для системы управления техническими рисками (в том числе цифровых), устраняющих обозначенные проблемы концептуального, методического и методологического характера.
Цель работы – развитие теории и практики анализа видов и последствий потенциальных несоответствий при проектировании технической продукции и процессов ее производства. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования: 1. Провести всесторонний анализ современных методов управления техническими рисками в производственных системах, проблем их применения, оценки и стандартизации. 2. Разработать комплексный методический подход, направленный на совершенствование методов оценки риска и основанный на анализе современных методов оценки риска и разработке новых моделей оценки отдельных параметров и величины риска с учетом всех необходимых ограничений. 3. Разработать комплексную модель процесса управления техническим рисками, направленную на повышение его эффективности, на основе совершенствования методологической составляющей и сквозной цифровизации. 4. Разработать методическую систему по внедрению и применению адаптированных моделей управления рисками на промышленных предприятиях. 5. Разработать комплексную систему оценки процедуры управления техническими рисками на основе модели и методики оценки степени выполнения процедуры, моделей и методов оценки ее результативности и эффективности, а также модели оценки эффективности работы межфункциональной команды экспертов. 6. Провести апробацию комплексной системы оценки процедуры управления техническими рисками на промышленных предприятиях. 7. Провести анализ современных подходов и инструментов цифровизации систем управления техническими рисками. Разработать модели сквозных инструментов цифровизации процедур анализа и управления техническими рисками, а также комплексный подход, направленный на совершенствование методической, аналитической и управленческой составляющих системы управления рисками с учетом их цифровой трансформации. 8. Разработать концепцию активной стандартизации и управления знаниями на промышленных предприятиях на основе их цифровизации для повышения общей эффективности систем менеджмента качества и управления рисками. Область исследования соответствует п.1 «Методы анализа, синтеза и оптимизации, математические и информационные модели состояния и динамики качества объектов», п.3 «Методы стандартизации и менеджмента (контроль, управление, обеспечение, повышение, планирование) качества объектов и услуг на различных стадиях жизненного цикла продукции», п.4 «Квалиметрические методы оценки качества объектов, стандартизации и процессов управления качеством» паспорта специальности 05.02.23 – Стандартизация и управление качеством продукции. Объект исследования: система управления техническими рисками в производственных системах, действующая на предприятиях массового высокотехнологичного автомобилестроения. Предмет исследования: методология и инструментарий управления техническими рисками. Научная новизна работы состоит в следующем: 1. Предложен комплексный методический подход к оценке технических рисков, основанный на более глубоком учете интересов внешних потребителей, комплексного влияния на оценку проектируемых и действующих систем управления качеством в части мер по предупреждению и обнаружению, и гибких способах оценивания технических рисков, в частности разработаны модели и алгоритмы:  определения и учета приоритетной важности всех типов внешних потребителей и совокупного влияния нескольких последствий при оценке степени тяжести последствий риска;  определения и учета совокупного влияния: o нескольких мер по предупреждению при оценке вероятности возникновения риска; o нескольких мер по обнаружению при оценке вероятности обнаружения риска;  процедур оценивания риска – с помощью гибкой системы оценки приоритета действий в отношении риска и метода с использованием приоритетного числа риска совмещенного с таблицей приемлемости риска. 2. Предложена методическая система внедрения и применения на предприятии системы управления техническими рисками, основанная на глубокой проработке методологии, алгоритмов и моделей процесса управления техническими рисками на основе FMEA, в том числе разработаны и описаны:  онтологическая модель процедуры FMEA;  согласованные трёхуровневые функциональная и функциональнопроцессная модели процедуры FMEA, причем вторая разработана с учетом применения информационных технологий для поддержки процедуры на всех ее этапах;  подробные процедуры внедрения и организации работ по применению FMEA. 3. Разработана комплексная система оценки эффективности применения FMEA, в том числе модели и методики оценки степени внедрения и правильности применения, а также оценки результативности и эффективности процедур управления техническими рисками, которые основаны на ряде выявленных важных показателях, характеризующих отдельные элементы процесса управления рисками, математических моделях и методиках для их расчета. 4. Разработана и опробована математическая модель оценки эффективности работы межфункциональной команды экспертов, основанная на моделировании влияния на ее работу различных внешних и внутренних факторов. 5. Предложен комплексный набор мер по повышению эффективности процесса управления техническим рисками на предприятии, с учетом организационных, методических, технических подходов, в том числе связанный с применением информационных технологий в области анализа и поддержки принятия решений в отношении рисков. 6. Разработаны модели инструментов цифровизации анализа и управления рисками, основанные на использовании информационной системы поддержки всех этапов процесса управления рисками с интегрированными модулями интеллектуальной помощи, и позволяющие решать задачи управления как процессом в целом, так и его отдельными этапами, в том числе этапами планирования, анализа и оценки рисков, а также этапа оценки и анализа эффективности процесса управления техническими рисками. 7. Предложен новый методологический подход в области анализа и управления техническими рисками заключающийся в цифровизации процессов подготовки специалистов и сквозного методического и аналитического оснащения процесса управления рисками за счет формирования и использования баз знаний и цифровых систем интеллектуальной помощи, и позволяющий значительно облегчить предприятиям процессы разработки, внедрения и применения системы управления рисками, а также повысить их эффективность. 8. Предложены комплексные концептуальные и обобщающие идеи развития системы активной стандартизации и управления знаниями с учетом полученных результатов в области менеджмента качества и управления рисками, связанные с цифровизацией процесса стандартизации и управления знаниями на разных уровнях организации систем и открытием его для широких масс специалистов.